[发明专利]一种多晶硅薄膜晶体管及其制作方法和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种多晶硅薄膜晶体管及其制作方法和显示装置。

背景技术

相对于非晶硅阵列衬底，低温多晶硅阵列衬底拥有高迁移率(可达非晶硅的数百倍)的优点，其薄膜晶体管尺寸可以做得很小，并且反应速度快，是近年来越来越被看好的一种显示面板的阵列衬底，在高分辨率、高画质的有机电致发光显示和液晶显示面板上被越来越多的采用。但由于其构成一般较为复杂，工艺过程繁多，特别是在针对高分辨率的显示面板中，往往需要多个很小尺寸的薄膜晶体管，因此对薄膜晶体管阵列衬底的工艺实现、电学性能、可靠性的要求更高。在如图1所示的现有技术的多晶硅薄膜晶体管结构中，1为衬底，2为有源层，3为栅极绝缘层，4为栅极，5为中间绝缘层，6为过孔。其中，若低温多晶硅阵列衬底用于LCD显示面板产品中，背光源会长时间照射有源层沟道区导致器件特性恶化，产品可靠性低。另外，准分子激光晶化的方法制备的有有源层晶粒尺寸和晶粒在沟道区的均匀性控制困难。而且，从图1中可以看出，现有结构中需要刻蚀中间绝缘层、栅极绝缘层才能形成过孔，一般来说，中间绝缘层的厚度是很大的，在几千埃以上，因此对过孔刻蚀的要求比较高，需要专用的ICP、ECCP等刻蚀设备才可以对应，且容易对有源层过刻造成破坏或形成不良的源漏金属与源漏区的接触。

发明内容

本发明提供一种多晶硅薄膜晶体管及其制作方法和显示装置，以增大有源层的晶粒尺寸，提高其沟道区的晶粒均匀性，有效避免有源层受背光照射导致特性恶化。

本发明提供一种多晶硅薄膜晶体管，包括：

衬底；

形成于所述衬底上的隔离层；

形成于所述衬底和所述隔离层上的多晶硅有源层，在所述有源层的两侧形成有两个源漏离子注入区，

其中，所述隔离层的两端边缘在所述有源层的两端边缘内。

进一步地，还包括：

形成于所述衬底和所述隔离层之间的非晶硅层，所述非晶硅层与所述有源层的位置相对应，所述非晶硅层的两侧形成有两个源漏离子注入区。

进一步地，所述多晶硅薄膜晶体管还包括：

依次形成于所述有源层上的栅极绝缘层、栅极和中间绝缘层，以及形成在所述中间绝缘层和所述栅极绝缘层的两侧的两个过孔。

进一步地，

所述隔离层为单层的氧化硅、氮化硅或二者的叠层。

进一步地，

所述非晶硅层为

和/或，所述隔离层为

进一步地，

所述非晶硅层与所述有源层在所述衬底上的投影重合；

和/或，所述隔离层与所述栅极在所述衬底上的投影重合。

另一方面，本发明还提供一种制作多晶硅薄膜晶体管的方法，包括：

在衬底上形成隔离层的图形；

在所述衬底和所述隔离层上沉积非晶硅层，使之转变为多晶硅层，并形成多晶硅有源层的图形；

对所述有源层进行离子注入，在所述有源层的两侧形成两个源漏离子注入区，

其中，所述隔离层的两端边缘在所述有源层的两端边缘内。

进一步地，所述方法还包括：

在所述衬底上与所述有源层对应的区域形成非晶硅层的图形；

在对所述有源层进行离子注入的同时对所述非晶硅层进行离子注入，在所述非晶硅层的两侧形成掺杂的非晶硅层。

进一步地，在所述形成有源层的图形之后，所述对所述有源层和所述非晶硅层进行离子注入之前还包括：在所述有源层上依次形成栅极绝缘层和栅极的图形；

在所述对所述有源层和所述非晶硅层进行离子注入之后还包括：在所述栅极绝缘层和所述栅极上沉积中间绝缘层，并在所述中间绝缘层和所述栅极绝缘层的两侧形成两个过孔。

进一步地，

所述隔离层为单层的氧化硅、氮化硅或二者的叠层。

进一步地，

利用同一块掩膜板采用光刻刻蚀分别形成所述非晶硅层的图形与所述有源层的图形；

和/或，利用同一块掩膜板采用光刻刻蚀分别形成所述隔离层的图形与所述栅极的图形。

进一步地，

所述离子注入能量为10～200keV；

和/或，所述离子注入剂量为1x10¹¹～1x10²⁰atoms/cm³。

再一方面，本发明还提供一种显示装置，包括如上任一项所述的多晶硅薄膜晶体管源漏离子注入区。